電極覆蓋SF6短氣隙放電的時空特性分析.pdf

1、電極覆蓋短氣隙放電由于其顯著的優(yōu)點(diǎn)和巨大的工業(yè)應(yīng)用前景，自1988年第一次被報道以來就一直倍受人們關(guān)注。同時電極覆蓋短氣隙放電系統(tǒng)也是產(chǎn)生低溫等離子體的主要裝置之一。但是在電極覆蓋短氣隙放電這種具有強(qiáng)烈非線性的空間擴(kuò)展耗散型放電系統(tǒng)中，其放電行為是非常復(fù)雜的。因此本文對電極覆蓋短氣隙放電系統(tǒng)的放電特點(diǎn)以及放電空間結(jié)構(gòu)對放電行為的影響做了數(shù)值仿真，不僅從理論上使人們對這種放電系統(tǒng)有了進(jìn)一步的了解，同時對放電系統(tǒng)中氣體絕緣的檢測以及等離子體

2、的生成、穩(wěn)定和控制有著重要的實(shí)用價值和理論意義。
　　 為了研究電極覆蓋短氣隙放電的規(guī)律，并深入理解電極覆蓋短氣隙放電過程中的動力學(xué)行為，本文以SF6為工作氣體，建立了一維自洽流體力學(xué)的氣體放電模型，主要包括電子和離子的連續(xù)性方程和動量方程，利用電流平衡方程代替泊松方程，數(shù)值仿真了電極覆蓋下短氣隙放電的動力學(xué)行為。計算結(jié)果顯示，當(dāng)氣隙中電場超過其擊穿閾值時，放電氣體間會形成放電脈沖，其實(shí)質(zhì)是氣隙間電荷運(yùn)動形成電子雪崩放電。同時，

3、獲得了電極覆蓋短氣隙放電過程中氣體間電場，電子密度及離子密度的時空分布。仿真結(jié)果表明，短氣隙、電壓幅值和驅(qū)動頻率不僅會影響氣隙放電電流脈沖的幅值，還會促使脈沖數(shù)目發(fā)生變化，介質(zhì)表面積聚電荷是形成多脈沖氣隙放電的根本原因。
　　 經(jīng)過進(jìn)一步的仿真表明，電極覆蓋短氣隙放電系統(tǒng)具有較明顯的混沌特征。因此，本文通過改變放電空間的參數(shù)，得到了兩種不同通往混沌的道路，即準(zhǔn)周分岔道路和倍周期分岔道路。這不僅為從微觀上解釋了電極覆蓋短氣隙放電的